中国自主研制最大直径泥水平衡盾构机下线 为改革开放40周年献礼

9月29日，在改革开放40周年到来之际，由中国中铁工程装备集团（简称中铁装备）、中国中铁隧道局集团（简称中铁隧道局）联合研制的直径15.8米盾构机“春风号”在郑州下线，将用于深圳市春风隧道工程。

这是截止目前我国自主设计制造的最大直径泥水平衡盾构机。它的成功下线，标志着中国盾构的设计制造迈向高端化，在地下空间开发工程装备领域进一步推动了中国由制造大国迈向制造强国的前进步伐。

【技术创新化解施工难题】

盾构机是一种全断面隧道掘进的专用工程机械，集合了机械、电气、液压、传感等尖端技术，利用它可以实现在封闭的地底掘进的同时构建（铺设）隧道。此次中铁装备下线的盾构机开挖直径15.8m，全长135米，重量达4800吨，将用于深圳春风隧道工程。

中铁装备集团设计研究总院工程师叶超告诉记者，春风隧道工程地质条件复杂，盾构机掘进区间将穿越11条破碎带，其中设备将一次掘进3.6公里的岩层，长距离硬岩掘进对刀具磨损较大，需频繁换刀，但巨大水压为人员换刀带来困难。为此，中铁装备对这台超级大盾构进行了针对性设计，如采用常压换刀技术，降低高压力环境下的作业风险；采取伸缩摆动式主驱动的设计，简化换刀操作流程，提高换刀的便捷高效性；采用双破碎机分级处理渣土技术，提高渣土排放及设备掘进效率。还有刀具状态在线实时监测、小曲线施工盾构机防卡盾、四回路气体压力控制等多项创新技术，破解施工难题，降低施工风险。

据全国人大代表、中铁工程装备集团总工程师王杜娟介绍，我国隧道施工装备技术大致可以分为四个阶段，从20世纪60年代钢钎大锤的人工作业方法，70年代手持风钻施工，到80年代推广应用“新奥法”的半机械化施工，再到20世纪末引进了盾构机进行全机械化施工。起初，由于没有掌握核心技术，盾构机几乎全部依赖进口，价格高昂且技术受制于人。2001年，盾构关键技术被列入“863计划”项目，为此中国中铁组建了盾构研发项目部，这就是中铁装备的雏形。

2006年6月，国务院正式发布关于加快振兴装备制造业的若干意见，将盾构研制列入16项重大技术装备之一。同一年，中铁装备研发人员打破国外技术壁垒，研制出具有自主知识产权的盾构控制系统模拟检测试验平台，攻克了盾构机关键技术。

从钢钎大锤的作业方式到引进盾构机再到我国掘进机技术不断抢占世界技术制高点，我国隧道施工步入新纪元。2008年，我国首台具有自主知识产权的复合式土压平衡盾构机下线，它的成功应用开启了盾构国产化发展的序幕。以此为起点，国产盾构开始在国家交通建设中发挥“主力军”作用。此后，中铁装备坚持走自主创新之路，先后研制出了国内最大直径泥水盾构、国内最大直径土压平衡盾构、国内第一台硬岩掘进机，世界最大断面矩形盾构机，世界最小断面硬岩掘进机，世界首台马蹄形盾构等产品，依靠设备升级助力国内大批重点工程建设，取得了前所未有的成绩。

【科技创新服务人民美好生活】

此次下线设备是为深圳市春风隧道工程量身定制。春风隧道工程是深圳市“东进战略”重大交通项目之一，旨在解决春风高架多年来一直存在的拥堵情况，改善滨河大道-罗沙路通道交通状况。春风隧道开深圳盾构施工机动车隧道之先河，同时也是深圳市首条“单洞双层”构造的机动车隧道，对于丰富和完善深圳地下工程建设技术具有重要影响和积极意义。

“超级大盾构将依次穿越深圳9号线、布吉河、深圳火车站、深圳海关大楼，人们看到的是地面上人来人往，车水马龙，在地面下有一个庞然大物，有这样一群人不断的日夜劳作，不断地拓展人类前进的道路。中国中铁隧道局集团深圳春风隧道项目设备部长郝超说，盾构隧道主要穿越地层为花岗岩、片岩、变质砂岩、凝灰质砂岩等地层，虽然作业环境复杂，但是大直径泥水平衡盾构机具备了超前地质预报和常压换刀等许多功能，对项目建设如虎添翼。

改革开放以来，我国水利工程和交通基础设施方面投入了大量人力、财力，每一个关键工程竣工都缩短了人民对美好生活需求的新距离。“兰州水源地被称为兰州市‘一号工程’，立项谋划久、设计标准高、工程跨度大、受惠人口多，我们为工程量身订造了一台TBM，建成后整个城市将彻底摆脱用水之困。广东省汕头市海湾隧道，从岛上开车到市中心需要两个小时，建成后只用10分钟。高黎贡山隧道建成后，当地老百姓出行不再受季节限制，一年四季都畅行。”对于这些关键工程，中铁装备总经理卓普周如数家珍。

从2008年第一台盾构下线至今，中铁装备已生产出厂盾构711台，盾构安全掘进里程1300多公里，广泛应用于公路、铁路、城市轨道交通、饮水、污水处理等多项领域和重点工程，足迹遍布国内外40多个城市，为国内幸福工程、民生工程提供助力，加速“幸福中国”建设。

【全面迈向世界一流，大国重器助力中国梦想】

近年来，我国交通基础设施建设牢固树立和贯彻落实新发展理念，以提高发展质量和效益为中心，深化供给侧结构性改革，综合交通网络更加完善，运输服务品质不断提升，满足人民群众安全便捷出行需要，人民群众获得感持续增强，取得了举世瞩目的成就。据《隧道建设》发布的《中国大陆城市轨道交通2017年数据统计》，截止2017年底，中国大陆城市轨道交通运营总里程约4712km，共161条线路，运营城市33个。目前在建的城市轨道交通城市48个，在建线路228条，预计到2020年，全国拥有轨道交通的城市将超过50个，运营里程将超过9000km。

但是，我国是世界上最大的发展中国家，仍处于工业化和城镇化快速发展阶段，交通、水利、能源、信息、管网等基础设施领域仍然存在不少短板，发展不平衡不充分的问题还比较突出。目前我国基础设施人均资本存量只有西方发达国家的20%到30%;西部有些贫困地区基础设施存量与东部相比，只相当于全国平均水平的一半左右。此外，随着石油管道建设、军工建设及城市海绵城市、地下综合管廊建设兴起，由此可见，未来的中国市场，常规盾构需求减少，大小直径盾构、异型盾构的需求将增长迅速，国际市场上，“一带一路”倡议向纵深发展和高铁“走出去”，也将为中国掘进机产业拓展海外市场提供重要机遇。

“目前国内交通基础设施建设，基础性的、能建的、好建的都完成得差不多了，剩下的都是难啃的‘硬骨头’，比如正在建设的川藏铁路，线路‘八起八伏’，除了冻土问题，还需要应对雪崩、滑坡、高地震区、地热、溶洞、暗河、岩爆等多种复杂地质状况。”中铁装备党委书记、董事长谭顺辉告诉记者，“面对未来市场，我们必须要有清醒认知，必须不断加大科研投入，加强技术创新，努力抢占世界掘进机技术制高点，既要在质量上有所突破，更要在品牌上站稳脚跟，只有在技术上实现行业引领，才能更好地满足未来城市交通路网的建设需求，为中国挑战更多的世界级工程贡献力量。”（中国日报河南记者站）